(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オブジェクトを冷却する合成噴流冷却装置であって：
速度波を生成するように設定されたトランスジューサ；及び
作動アパーチャを介して前記速度波を受け入れるように備えられた筐体；
を有する合成噴流冷却装置であり、
前記筐体は、前記作動アパーチャにおいて前記筐体の内部で内部合成噴流を生成するのに十分に大きく、前記筐体及び前記作動アパーチャは前記トランスジューサにより作動される共振質量−ばねシステムとしての役割を果たすように寸法決めされ、前記筐体内の流体はばねとしての役割を果たし、前記作動アパーチャ内の流体は質量としての役割を果たし、
前記筐体は、前記筐体の内部で追加の内部合成噴流を生成するように設定された少なくとも１つの非作動アパーチャを有し、及び
前記筐体は前記オブジェクトを収容するように備えられ、前記作動アパーチャは前記オブジェクトの第１ホットスポットに向けて前記筐体に配置され、前記非作動アパーチャは前記オブジェクトの第２ホットスポットに向けて前記筐体に配置されており、第１及び第２ホットスポットは前記オブジェクトの残りの部分よりも高い温度を有し、それにより、前記内部合成噴流と前記追加の内部合成噴流とにより前記オブジェクトの冷却を可能にする；
ことを特徴とする合成噴流冷却装置。
【請求項２】
前記作動アパーチャの直径は、前記作動アパーチャと前記冷却されるオブジェクトとの間の距離の１／１０乃至１／２の範囲内にある、請求項１に記載の合成噴流冷却装置。
【請求項３】
前記トランスジューサを有するスピーカの共振周波数並びに前記筐体及び前記作動アパーチャにより形成される前記質量−ばねシステムの共振周波数は、２重質量−ばねシステムを構成するように設定される、請求項２に記載の合成噴流冷却装置。
【請求項４】
前記トランスジューサのストロークは前記作動アパーチャの半径より大きい、請求項１乃至３の何れか一項に記載の合成噴流冷却装置。
【請求項５】
前記トランスジューサによりもたらされるボリューム変化は前記筐体のボリュームの１％以上である、請求項１乃至４の何れか一項に記載の合成噴流冷却装置。
【請求項６】
少なくとも１つの作動アパーチャを介して前記筐体と連通している少なくとも１つのキャビティを更に有し、前記少なくとも１つのキャビティ内の流体は前記トランスジューサにより作動され、前記少なくとも１つのキャビティは、前記流体が質量−ばねシステムにおけるばねとしての役割を果たさないように十分に小さく、前記トランスジューサにより作動される表面と前記少なくとも１つのアパーチャの表面との間の表面は１以上である、請求項１乃至５の何れか一項に記載の合成噴流冷却装置。
【請求項７】
前記作動アパーチャは前記トランスジューサにより作動される部材において備えられ、前記部材は壁、メンブレン又はチューブである、請求項１乃至６の何れか一項に記載の合成噴流冷却装置。
【請求項８】
前記作動アパーチャは、前記トランスジューサを有するスピーカのスピーカコイルに取り付けられたチューブの穴である、請求項１乃至７の何れか一項に記載の合成噴流冷却装置。
【請求項９】
前記スピーカは後方が閉状態にあり、第１キャビティは、前記スピーカ、前記チューブのフランジ及び／又はスピーカメンブレンの内側表面により形成されている、請求項８に記載の合成噴流冷却装置。
【請求項１０】
前記トランスジューサの前方を囲むハウジングを更に有し、それにより、第２キャビティが形成されている、請求項６乃至９の何れか一項に記載の合成噴流冷却装置。
【請求項１１】
前記第２キャビティは、λ／２の長さを有するパイプを介して第２作動アパーチャに接続され、ここで、λは前記スピーカにより生成された前記速度波の波長である、請求項１０に記載の合成噴流冷却装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか一項に記載の合成噴流冷却装置と、前記合成噴流冷却装置により冷却されるようになっている前記筐体の内部に備えられた電子部品とを有する電子装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか一項に記載の合成噴流冷却装置を有する照明装置であって、該照明装置は、前記合成噴流冷却装置により冷却されるようになっている筐体の内部に複数のホットスポットを有する、照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は合成噴流を用いる冷却装置に関する。本発明は、そのような冷却装置を有する電子装置に更に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、従来の装置に比べてよりコンパクトであり及び／又はより高パワーである新しく開発された装置からもたらされるより高い熱流束密度のために、種々のアプリケーションにおいて冷却の必要性が高くなってきている。この冷却の例には、ＵＨＰ（超高性能）ランプ及びＬＥＤ（光発光ダイオード）があり、それらにおいては、性能及び寿命は、発熱によりしばしば制限されている。
【０００３】
自然変換に加えて、従来のプロペラか又は合成噴流冷却器のどちらかが、強制変換により熱移送を改善するように用いられることが可能である。可撓性の制御可能なダイヤフラムを有するハウジングを有する典型的な合成噴流アクチュエータについて、米国特許第６，１２３，１４５号明細書に記載されている。ダイヤフラムが移動するにつれて、チャンバ内のボリュームは変化し、オリフィスを介してチャンバから渦が吐出される。生成された合成噴出流は、加熱された面に衝突し、それにより、その面を冷却する。
【０００４】
しかしながら、従来技術に関連する不利点としては、ノイズ、汚損、付加コスト、限定された寿命、電力損失、並びに余分な空間及び重量がある。照明用アプリケーションは特に、それらの問題に関して要求を有する（例えば、コンピュータにおけるマイクロプロセッサに比べて）ため、照明の顧客及びサプライヤは、強制変換による能動冷却をしぶしぶ受け入れる／導入する。従って、強制変換による改善された能動冷却についての要請が存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，１２３，１４５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記を考慮して、本発明の目的は、上記の課題を解決する又は少なくとも低減することである。特に、低い付加コストで、実質的に余分な空間及び重量を必要としない電子装置の冷却のための合成噴流冷却装置を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の特徴に従って、速度波を生成するように設定されたトランスジューサと、作動開口を介して速度波を受け入れるように備えられた筐体とを有するオブジェクトを冷却する合成噴流冷却装置であって、その筐体は、作動開口においてその筐体内部に内部合成噴流を生成するには十分に大きい、合成噴流冷却装置が提供される。その筐体は、オブジェクトを収容するように備えられ、それにより、内部合成噴流によりオブジェクトの冷却を可能にする。
【０００８】
その構成は渦の離脱及び合成噴流の衝突を介してオブジェクトの十分な冷却を可能にする。合成噴流を用いることにより、実質的に立設された筐体において冷却を得ることが可能である。他の有利点は、冷却されるようになっているオブジェクトが筐体内に収容されるため、冷却装置は典型的には、余分な空間及び重量を必要とせず、低コストで提供されることが可能であることである。特に、このことはしばしば、元々の目的（例えば、ランプにおける反射器又はＬＥＤバックライトモジュール）のために及び内部合成噴流を生成する筐体として、冷却されるようになっているオブジェクトを収容する既存の筐体の多機能使用を可能にする。他の有利点は、合成噴流は、開口と冷却されるオブジェクトとの間の距離の１／１０の直径を有する開口のみを必要とするため、あまり邪魔にならないことである。従って、反射器におけるアプリケーションについては、小さい開口の直径のための光学的摂動はあまりない。
【０００９】
“トランスジューサ”はここでは、入力信号を対応する速度波出力に変換することが可能である装置である。この入力信号は、電気信号、磁気信号又は機械信号であることが可能である。適切なトランスジューサの例としては、メンブラン、ピストン、圧電構造体等がある。空気圧（ｐ）及び速度（ｕ）は式ｐ＝ρｃｕで表されるため、（ここで、ρは空気密度であり、ｃは空気中の音速であり）トランスジューサはまた、圧力波を生成するとみなすことが可能である。しかしながら、サブソニック（ｓｕｂｓｏｎｉｃ）周波数においては、空気は多かれ少なかれ非圧縮性であり、従って、ここでは、圧力波ではなく、速度波という用語が用いられ、渦の離脱は、圧力によるのではなく、空気の移動によって生成されるのである。例えば、クランク接続ロッド機構を有するピストンは、周波数に依存して、移動をかなり課し、スピーカは圧力をかなり課す。
【００１０】
本発明は、筐体が十分に深くて大きい場合には、合成噴流が筐体の外側における外部噴射ではなく、壁のどちら側かに生成されることを可能にするトランスジューサにより筐体内の流体が作動されるために、筐体の壁の開口における対称性の観測に基づいている。
【００１１】
作動される開口の直径は、好適には、その開口と冷却されるオブジェクトとの間の距離の１／１０乃至１／２の範囲内である。この距離は、合成噴流が典型的には、その開口の直径より約１０倍長いため、有利であるとして示されている。更に、その噴流は、自由噴流長の実質的部分について自由に伝播することが可能である必要があり、オブジェクトの距離は、好的には、自由噴流長さの少なくとも１／５である。
【００１２】
筐体及び作動アパーチャは、トランスジューサにより作動される共振質量−ばねシステムとして機能するように寸法決めされ、筐体の流体はばねとしての役割を果たし、アパーチャにおける流体は質量としての役割を果たし、それにより、トランスジューサの消費電力を減少させ、より高効率な冷却を可能にする。そのような質量−ばねシステムはヘルムホルツ共振器である。
【００１３】
スピーカ自体は（２番目の）要求質量−ばねシステムであるために、トランスジューサを有するスピーカの共振周波数と、実質的に同時に起こるように筐体及び作動アパーチャにより形成される質量−ばねシステムの共振周波数とを調整し、それにより、二重質量−ばねシステムを構成することは有利である。スピーカの共振周波数調整は、例えば、スピーカへの移動質量を付加することにより達成される。
【００１４】
実施形態に従って、トランスジューサのストロークは、好適には、噴流形成基準と適合するように作動アパーチャの半径（ｒａｐｅｒｔｕｒｅ）より大きく、即ち、ｓ＞ｒａｐｅｒｔｕｒｅである。
【００１５】
トランスジューサによりもたらされるボリューム変化は、好適には、筐体のボリュームの１％以上である。これは、噴流形成の改善に役立つ。
【００１６】
冷却装置は、少なくとも１つの作動アパーチャを介して筐体と連通する少なくとも１つのキャビティを有し、前記キャビティ内の流体は前記トランスジューサにより作動される。ここでは、少なくとも１つのキャビティは、流体が質量−ばねシステムにおけるばねとしての役割を果たさないようにするように十分に小さく、トランスジューサにより作動される表面と少なくとも１つの作動アパーチャの表面との間の表面比は１より大きい。少なくとも１つのキャビティは、噴流形成基準をｓ＞ｒａｐｅｒｔｕｒｅからｓ＞ｒａｐｅｒｔｕｒｅ・Ａａｐｅｒｔｕｒｅ／Ａｐｕｍｐに修正し、ここで、ｓはトランスジューサのストリーク（チューブではなく、空気を基準とする）であり、ｒａｐｅｒｔｕｒｅはアパーチャの半径であり、Ａａｐｅｒｔｕｒｅはアパーチャの面積であり、Ａｐｕｍｐは作動表面の面積である。
【００１７】
その構成は、作動表面とアパーチャとの間のその面積比は、渦を離脱及び冷却をかなり促進させる。更に、反射器の実施形態については、これは、アパーチャがキャビティなしの場合よりかなり小さいため、筐体内部で殆ど光学的摂動をもたらさない。
【００１８】
実施形態に従って、作動アパーチャはチューブの穴であり、そのチューブは、トランスジューサを有するスピーカのスピーカコイルに取り付けられている。この実施形態に関連する有利点は、チューブの質量の調整により、スピーカの共振周波数が筐体の共振周波数と実質的に一致するように、スピーカの共振周波数を調整することを可能にすることである。更に、チューブの付加的な質量は、低周波数（１００Ｈｚのオーダー）の動作を可能にし、それにより、最低の可聴性音圧レベルが低周波数については比較的高いために、ノイズレベルを低下させることが可能である。従って、高度な及び高価なノイズ低減を必要としない。低周波数はまた、トランスジューサの寿命を長くする。
【００１９】
実施形態に従って、スピーカは後方が閉じていて、それにより、第１キャビティは、スピーカ、チューブのフランジ及び／又はスピーカメンブランの内側面により構成される。この実施形態の有利点は完全な閉システムであることであり、そのことは、例えば、ＵＨＰランプのアプリケーションにおいて、水銀は閉じこめられて、バーナの破裂後も筐体から出ることはないことを意味する。
【００２０】
実施形態に従って、ハウジングは前記スピーカの前方を囲み、それにより、第２キャビティが形成され、その第２キャビティは、第２作動アパーチャを介して筐体を連通している。この実施形態の有利点は、完全に閉じたシステムであり、そのことは、例えば、ＵＨＰランプのアプリケーションにおいて、水銀が第２キャビティにより閉じこめられ、バーナの破裂後も筐体から出ることはないことを意味する。
【００２１】
第２作動アパーチャは、λ／２の長さを有するパイプを介して第２キャビティに接続されることが可能であり、ここで、λは、スピーカにより生成される速度波の波長である。
【００２２】
筐体はまた、筐体の内側に付加的な内部合成噴流を生成するように適合された少なくとも１つの非作動アパーチャを有することが可能である。これは、何れかの共振質量−ばねシステムの複数のアパーチャが、１つの又は少数の作動アパーチャにより駆動されることが可能であるために、可能である。作動アパーチャとは、ここでは、圧力波を生成するトランスジューサにより主に駆動されるアパーチャのことをいい、非作動アパーチャとは、共振質量−ばねシステムにより主に駆動されるアパーチャのことをいう。非作動アパーチャの使用は、複数のトランスジューサを必要とすることなく、複数のオブジェクト又は複数のホットスポットの冷却を可能にする。当業者が理解しているように、非作動アパーチャは筐体の共振周波数を変えることができる。従って、適用できる場合、非作動アパーチャは、スピーカの共振周波数と一致するように筐体により形成される質量−ばねシステムの共振周波数をいつ調整するかについて、考慮される必要がある。
【００２３】
本発明に従った合成噴流冷却装置は更に、複数の電子装置を有する電子装置に有利に含まれることが可能である。
【００２４】
他の目的、特徴及び有利点については、以下の詳細説明、同時提出の特許請求の範囲及び図から明らかになる。
【００２５】
本発明の上記の及び他の目的、特手用及び有利点については、同じ参照番号は同じ要素について用いられている添付図を参照する、本発明の好適な実施形態の以下の例示としての、及び非限定的な詳細説明により十分に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】背後が開状態にあるスピーカがチューブを作動させるＵＨＰランプのための冷却装置の実施形態であって、それにより、内側噴流及び外側噴流の両方が作動アパーチャにおいて形成される、実施形態を示す図である。
【図２】スピーカがチューブを作動させるＵＨＰランプのための冷却装置の実施形態であって、スピーカは後方が閉状態であり、それにより、ポンピングキャビティが形成され、内部噴流が昇圧される実施形態を示す図である。
【図３】ハウジングがスピーカの前を囲んでいるＵＨＰランプのための冷却装置の実施形態であって、それにより、ポンピングキャビティが形成され、内部噴流が促進される、実施形態を示す図である。
【図４】スピーカのどちらか側にポンピングキャビティを有するＵＨＰランプのための冷却装置の実施形態を示す図である。
【図５】ＬＥＤバックライトのための冷却装置の実施形態を示す図である。
【図６】ＬＥＤスポットライトのための冷却装置の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、超高性能（ＵＨＰ）ランプ１を冷却するための本発明の実施形態を示している。ＵＨＰランプ１は、放物面リフレクタ２と、リフレクタ２に取り付けられた気密性を有する前面ガラス３とを有し、それにより、筐体４を形成している。石英バーナ５が、ＵＨＰランプ１の内部に備えられることが可能である。典型的なＵＨＰランプ１においては、石英バーナの前面ピンチ（ｐｉｎｃｈ）（即ち、前面ガラスに最近接した石英バーナの端部）に位置している第１ホットスポット６と、石英バーナの中央（即ち、石英バーナの両端部間の中間）に位置している第２ホットスポット７とが存在する。石英バーナが水平方向に備えられている場合、石英バーナの中央における熱分布は、第２ホットスポット７がその石英バーナの上部に位置し、コールドスポット２０がその石英バーナの下部に位置することに留意されたい。
【００２８】
内在する結晶化を回避するように、それらのホットスポット６、７は、コールドスポット２０の冷却を伴わない冷却を必要とする。ホットスポット６、７の冷却を可能にするように、作動アパーチャ８及び非作動アパーチャ９が反射器の壁に備えられている。
【００２９】
作動アパーチャ８は、石英バーナの前面ピンチにおけるホットスポット６の方のポイント及び前面ガラス近傍の領域で反射器に備えられている。前面ガラス近傍に作動アパーチャ８を備えることは、温度がここでは低く（作動アパーチャ８における約２００℃から非作動アパーチャ９における約４００℃までの温度勾配が存在する）、更に、反射器における壁の空間及び平坦性は製造を容易にするために、有利である。筐体の上部に作動アパーチャ８を備えることにより、自然変換ループの助けとなる。それに代えて、反射器の下部に位置付けられる場合、自然変換ループは妨げられる。衝突距離は、好適には、十分な合成噴流の渦の離脱が可能であるような距離である。
【００３０】
トランスジューサ１０は、ここでは、スピーカであり、作動アパーチャ８に備えられている。チューブ１１がスピーカ１２に取り付けられ、それにより、チューブ１１の穴が作動アパーチャを構成する。セラミックチューブとスピーカの中心合わせ及び位置合わせは、コイルの半径でスピーカの円錐状のフォイルにおける凹部内に適合するフランジ２４における凸部２６により容易化されている。チューブ１１はここでは、例えば、反射器のガラスに等しいか又はそれより小さい熱膨張計数（ＣＴＥ）を有するアルシント（Ａｌｓｉｎｔ）セラミックから成るセラミックチューブであり、接着剤等の適切な接着材料を用いて固定されることが可能である。チューブ１１は、反射器の壁の穴に隙間嵌めにより嵌合される。フランジによるチューブの慣性モーメントは、好適には、共振モードをチルトすることを回避するように最小化され、チューブと反射器の穴との間が接触するようにする。
【００３１】
動作中、スピーカ１０のストロークは、チューブ１１の並進運動をもたらし、筐体４についてのボリュームの変化をもたらす。ボリュームの変化は、好適には、筐体のボリュームの１％以上である。スピーカのストロークが作動アパーチャの半径より大きい場合、噴流の流れが作動アパーチャ８で形成されることが可能である。これは、石英バーナの前面ピンチにおけるホットスポット６に衝突する内部合成噴流をもたらす。スピーカ１０はスピーカの後方にアパーチャ２１を有するため、外部噴流もまた、存在する。
【００３２】
図１に示すように、非作動アパーチャ９が反射器の壁に備えられ、例えば、反射器の壁に穴をドリルで開けることにより容易に形成されることが可能である。非作動アパーチャは必要でないが、単独のトランスジューサを用いて、複数のホットスポットの冷却を可能にするために、有利である。非作動アパーチャ９はここでは、石英バーナの中央のホットスポット７の方を向いている。非作動アパーチャの直径は、好適には、石英バーナの中央のホットスポット７と非作動アパーチャ９との間の距離の１／１０乃至１／２の範囲内である。
【００３３】
非作動アパーチャ９は、空気を作動すように備えられたトランスジューサが存在しない点で、作動アパーチャ８とは異なっている。それに代えて、非作動アパーチャ９における空気は、ばねとしての役割を果たす筐体４における空気により駆動される質量としての役割を果たす。その結果、内部合成噴流が非作動アパーチャ９で形成され、石英バーナの中央のホットスポット７に衝突する。更に、外部噴流が非作動アパーチャで形成される。
【００３４】
各々のアパーチャ８、９は、内部噴流を促進するように、筐体内部の方にテーパーが付けられることが可能である。更に、各々のアパーチャの端部は、好適には、渦の離脱を促進するように先を尖らせることが可能である。螺旋のような形状の溝を有する各々のアパーチャ８、９の表面を備えることにより、又は筐体内に突出したオリフィスの形状のアパーチャを備えることにより、噴流の乱流が更に増加される、又は渦の離脱が促進されることが可能である。各々のアパーチャ８、９は、周囲環境と連通することが可能であるが、しばしば、アパーチャ８、９は、筐体外部に内包されたボリュームと連通している。これにおいては、ＵＨＰランプのバーナの破裂時に水銀の汚染を回避する又は水銀の閉じこめることは有利である。代替として、各々のアパーチャ８、９は、ごみ及び汚れに対するフィルタを備えることが可能である。フィルタは離れて備えられていることが可能である。
【００３５】
筐体はまた、ガス交換を改善するように逆止弁を備えた１つ又はそれ以上の空気排出部（図示せず）を備えることが可能である。
【００３６】
図２は、本発明の他の実施形態を示している。ここでは、リング２２は、スピーカ１０の後方に備えられている。キャビティ１６が、スピーカ、チューブのフランジ２４及びスピーカのメンブラン２５の内側表面により構成されるように、そのリングは、スピーカの後方を封止している。キャビティ１６は、作動アパーチャ８を介して筐体４と連通している。キャビティ１６は、キャビティ内の空気が質量−ばねシステムにおけるばねとしての役割を果たさないように十分に小さく、噴流形成基準をｓ＞ｒａｐｅｒｔｕｒｅ・Ａａｐｅｒｔｕｒｅ／Ａｐｕｍｐに修正し、ここで、ｓはトランスジューサのストリーク（チューブではなく、空気を基準とする）であり、ｒａｐｅｒｔｕｒｅはアパーチャの半径であり、Ａａｐｅｒｔｕｒｅはアパーチャの面積であり、Ａｐｕｍｐは作動表面の面積である。
【００３７】
作動表面Ａｐｕｍｐはここでは、キャビティに対向するフランジ２４及びメンブラン２５の面積により構成され、典型的には、作動アパーチャＡａｐｅｒｔｕｒｅの面積の約５０倍である。これは、空気をポンピングし、軽微なスピーカのストロークでさえ噴流形成を促進する。
【００３８】
動作中、チューブのフランジ２４及びメンブラン２５は共にキャビティの空気をポンピングする。空気は、コイルの周囲のメンブラン２５近傍のキャビティの部分から、チューブに対するフランジ２４近傍のキャビティの部分に流れる。この流れはスピーカのコイルを冷却する。
【００３９】
図３は、本発明の他の実施形態を示している。ここでは、スピーカ１０の前面を収容するハウジング２７は、キャビティ２８を形成するようにスピーカ１０に機密性を有して取り付けられている。そのハウジングは、作動アパーチャ３３を形成するアパーチャを有する。ハウジング２７は、好適には、ＵＨＰランプと適合された熱膨張係数（ＣＴＥ）を有し、例えば、セラミックスから成ることが可能である。図３に示すように、ハウジングは、フランジを有するチューブの方式であって、チューブのフランジの凸部１９がスピーカ１０の外縁部に取り付けられることが可能である。ハウジング２７は、スピーカのコイルのストロークにより移動しないことに留意されたい。更に、ハウジング２７の反射器２への接続は、好適には、機密性を有するように行われている。
【００４０】
キャビティ内の空気が質量−ばねシステムにおけるばねとしての役割を果たさないように十分に小さいキャビティ２８は、噴流形成基準をｓ＞ｒａｐｅｒｔｕｒｅ・Ａａｐｅｒｔｕｒｅ／Ａｐｕｍｐに修正し、ここで、ｒａｐｅｒｔｕｒｅはアパーチャの半径であり、Ａａｐｅｒｔｕｒｅはアパーチャの面積であり、Ａｐｕｍｐはスピーカのメンブランの面積である。
【００４１】
スピーカのメンブラン２５の面積Ａｐｕｍｐは、典型的には、アパーチャの面積Ａａｐｅｒｔｕｒｅの約５０倍であり、従って、渦の離脱を促進して、かなり冷却させる。間接的には、これは、筐体４におけるボリュームの変化を大きくするため、非作動アパーチャ９にも影響する。
【００４２】
２つの例示としての実施形態についてのパラメータについて、下の表に示している。例示としての第１実施形態は、図２を参照して上で説明しているポンピングキャビティを有する振動チューブを有する実施形態である。例示としての第２の実施形態は、図３を参照して上で説明しているポンピングキャビティの前に備えられたスピーカを有する実施形態である。
【００４３】
【表１】
0005480154.tif 000002
【００４４】
振動チューブを有する実施形態（図２に示す）においては、スピーカの共振周波数は、好適には、チューブ１１の質量を調整することによりヘルムホルツ共振器の共振周波数と一致するように適合される。
【００４５】
冷却装置の非減衰ヘルムホルツ周波数ｆＨは次式で表され、
【００４６】
【数１】
0005480154.tif 000003
ここで、Ｖは石英バーナのボリュームより小さい筐体のボリュームであり、Ａｉはアパーチャの断面積であり、Ｌｉはアパーチャの長さであり、ｒｉはアパーチャの半径であり、ｉはアパーチャ数であり、そしてｃはガス中の音速である（ここでは、２０√Ｔであり、Ｔは絶対温度（Ｋ）である）。
【００４７】
【表２】
0005480154.tif 000004
【００４８】
計算された音声強度は６４ｄＢである。しかしながら、実際の実験においては、知覚されるノイズは、それより小さくなる。
【００４９】
図４は、上記２つの実施形態（図２及び３を参照して説明している）を組み合わせたものを示している。ここでは、スピーカ１０の両側は、ダブルアクションポンプを生成するように閉じられている。リング２２は、第１キャビティ１６がスピーカの内側面、チューブ１１のフランジ及びスピーカのメンブラン２５により構成されるように、スピーカ１０の後方を封止している。第１キャビティ１６は、合成噴流が形成される第１作動アパーチャ８を介して筐体４と連通している。更に、ハウジング２７は、第２キャビティ２８を構成するスピーカ１０の前方を囲んでいる。ハウジングはここでは、パイプ２９により第２作動アパーチャ３３に接続される開口を有する。第２作動アパーチャ３３で形成される付加的な合成噴流は、石英バーナの中央のホットスポット７等の付加的ホットスポットを冷却するように用いられることが可能である。パイプ２９の長さがλ／２であるように備えられることにより、両方のアパーチャ８、３３は、ヘルムホルツ共振を可能にするように、同時に吸い込み（ｂｒｅａｔｈｅ）、ここで、λはスピーカ１０により生成される速度波の波長である。ハウジング２７はスピーカのコイルと共に動かないことに留意されたい。
【００５０】
本発明の他の実施形態に従って、作動共通壁におけるアパーチャと隣接する２つのヘルムホルツ共振器が存在する。これは、汚染及びダストを抑制する清浄な再循環空気により少なくとも１つのホットスポットの冷却を可能にする。
【００５１】
他の実施形態に従って、可聴性ノイズを低減するように（例えば、双極子（ｄｉｐｏｌｅ）又は四重極子（ｑｕａｄｒａｐｏｌｅ）として役割を果たすことにより）、及び／又は複数のホットスポットに衝突するように用いられるように、筐体において備えられた２つ又はそれ以上の作動アパーチャが存在する。トランスジューサの両側が連通している限り、トランスジューサはそれ自体、既に双極子であるとみなされる。従って、２つのトランスジューサは四重極子を構成することが可能である。
【００５２】
図５は、ＬＥＤバックライトについての本発明の実施形態を示している。ここでは、ＬＥＤバックライトモジュール３２はヘルムホルツ共振器として機能することが可能である。ＬＥＤバックライトモジュール３２は、ノイズ低減のために双極子を生成するように逆相と通じた区画の対を操作するように及び／又は共振を改善するように、複数の区画（各々の区画はＬＥＤの副集合を有する）に分割されることが可能である。内部合成噴流はここでは、変換を強制するようにＬＥＤのヒートシンクに衝突する。
【００５３】
図６はＬＥＤのスポットライトを示していて、そのスポットライトにおいて、内部合成噴流は、臨界温度（典型的には、最大７０乃至８０℃）にある電力変換器のコンデンサにおける誘電体を冷却するように用いられる。
【００５４】
本発明は主に、上では複数の実施形態を参照して説明している。しかしながら、当業者は既に理解しているように、上で開示された実施形態以外の実施形態が、同時提出の特許請求の範囲に記載している本発明の範囲内で同等に可能である。
【００５５】
例えば、スピーカのコイルに取り付けられるチューブを用いることに代えて、穴の開いたメンブランをトランスジューサにより作動させることが可能である。そのメンブランは、例えば、既存のＵＨＰ反射器に適合するように鏡面反射することが可能である。他の代替としては、アパーチャを有する作動壁がある。また、２つ以上の非作動アパーチャを削除する又は用いることも可能である。更に、冷却装置は、空気ばかりでなく、種々の液体又は気体流体の流出により多様なオブジェクトを冷却するように用いられることが可能である。
【００５６】
装置の共振周波数は、上記の実施形態については１００Ｈｚのオーダーであるが、その共振周波数は、動作中に殆ど可聴性ノイズがないように、可聴範囲（サブソニック）以下又は可聴範囲（サブソニック）以上であるようにデザインされることも可能である。更に、冷却装置は、国際公開第２００５／０２７５６９号パンフレットに開示されているように、共振周波数自動調整を有することも可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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